Hlavní navigace

„Hackeři“ bojují za lepší ovzduší v Ostravě. Pomocí vlastních senzorů a internetu věcí

Autor: Jan Sedlák
Jan Sedlák

Vodafone chystá komerční spuštění vlastní sítě pro Internet věcí. Toto je jeden z prvních projektů, který na ní poběží.

Doba čtení: 5 minut

Přerod Ostravy od důlního průmyslu lze ve městě v posledních letech poměrně dost pozorovat. Přibývají zejména možností, jak se uplatnit v informačních technologiích. Oproti minulosti se zlepšila také kvalita ovzduší. V zóně, kudy proudí „vzdoušek“ ze zdejší poslední malé koksovny, sice v podstatě nikdo nebydlí, dřívější „začmouděná“ éra je ale pryč.

Situace ale stále zdaleka není ideální. Ostravsko a Karvinsko mají v Česku největší problémy s polétavým prachem a zdejší ArcelorMittal zase suverénně do vzduchu vypouští nejvíce prachových částic PM10 – několikrát do roka přesahují povolený imisní limit. A ze sousedního Polska do regionu proudí výpary z tamních uhelných elektráren.

Není tedy ani moc náhoda, že právě v Ostravě vznikl projekt, který patří k prvním implementacím takzvaného internetu věcí (IoT) v Česku. V tomto případě jde o využití sítě NB-IoT, kterou by ještě do konce roku měl v ostrém provozu spustit Vodafone. BTS stanice už má osazeny a pokryta bude většina země.

Labka a projekt SenseNet

Na NB-IoT síti od května běžel testovací provoz a jako první se zapojila právě Ostrava. Ne však město jako takové, ale spolek několika volnočasových dobrovolníků, kteří před časem v malých kancelářích nedaleko hlavního nádraží rozjeli hackerspace nazvaný Labka. V té najdete potřebný tvůrčí nepořádek a malou komoru s vysavačem, krabicemi, dalším harampádím, routerem Turris, nějakým tím Raspberry Pi nebo třeba serverovým rackem.

Neformálním šéfem je v Labce Tomáš Petrů, který se do Ostravy vrátil po pobytu v Praze. Společně s ním se v kancelářích spolku objevuje kolem dvaceti různě zaměřených členů. Někdo umí hardware, někdo Linux a sítě, další staví cloudy a tak dále. Užší tým asi šesti lidí se pak věnuje projektu nazvaném SenseNet.

Ten má v základu jednoduchou myšlenku – rozmístit po Ostravě řadu IoT senzorů, které budou měřit znečištění vzduchu, informace posílat na servery a vše pak bude možné analyzovat a stavět nad tím třeba předpovědi.

Myšlenka postupně pod pracovním názvem „městská senzorická síť“ dozrávala. Nejdříve bylo v plánu sbírat všemožná data a ta pak nabízet za nějaké drobné bitcoiny – to bylo v době, kdy transakce ještě nebyly tak drahé. Hackerspacu se také hlásili někteří komerční zájemci o spolupráci, Labka si ale chtěla ponechat větší nezávislost.

Ukázkový projekt pro Vodafone

A pak se do hry zapojila Nadace Vodafone. Ta začátkem podzimu loňského roku v Ostravě uspořádala IoT EnvironHackathon, kterého se Labka zúčastnila. Nadace pak ostravským bastlířům nabídla zapojení do svého programu a v rámci grantového řízení jim poskytla také finanční podporu. Peníze na podobné projekty získává třeba z recyklací starých telefonů.


Autor: Jan Sedlák

Peníze daly Labce možnost na projektu SenseNet dále pracovat. V hackerspacu se běžně platí měsíční členský poplatek 500 korun, což vystačí zhruba na nájem kanceláří. Tříletá investice nyní v případě potřeby umožňuje nasadit jednoho člověka na plný úvazek a investovat do vývoje hardwaru a všeho okolo.

Vodafone za to získal zejména to, že mu někdo dokázal otestovat chystanou IoT síť, vyvinul senzory a také bude jednou z prvních případových studií, co lze na takové síti dělat.

SenseNet během prvního roku vývoje pracoval na senzoru. Ten už je v podstatě hotový a přes zimu organizátoři projektu nasadí do terénu asi dvacet kusů. Připravit by tak měli půdu pro rozmístění pěti až šesti set kusů senzorů po celé Ostravě. Všechny budou ve výšce dvou metrů, jak nakazuje zákon.

Čekání na tarify

Oproti IoT senzorům, které běžně vidíte na trhu, je ten z Labky trošku jiný – na boku má totiž aktivní větráček a netrčí z něj anténa. Senzor dokáže měřit kvalitu ovzduší a naměřené informace přes SIM a připojení na NB-IoT síť posílat dále. To, jak často se mají informace posílat, záleží na nastavení v rámci potřeb dané lokality. Obecně jsou místa, kde se počítá i s odesíláním dat v řádu sekund.


Autor: Jan Sedlák

V Labce si pochvalují, že NB-IoT síť je garantovaná, má dobrou propustnost, pásmo a také dobré pokrytí. Jedna BTS by pak podle oficiálních údajů mohla zvládat i 120 tisíc komunikujících IoT zařízení. Cena senzoru se při plánovaném objemu nasazení bude pohybovat v řádech stovek dolarů. Otázkou pro ostatní ještě je, jak budou vypadat tarify, které Vodafone při spuštění NB-IoT sítě představí.

Vedle NB-IoT budou senzory připraveny také na podporu sítě LoRa. Tu u nás ve větším měřítku provozují České Radiokomunikace a postupně také Starnet, objevují se ale i lokální projekty. I na Ostravsku už jich pár je, jednu síť má například Báňská univerzita.

Neuronové sítě, open source a open data

Do druhé části projektu tvůrci SenseNet vstupují s tím, že senzory jsou hotové a bude třeba vyvinout software. Nějaké části back-endu už běží na serveru v hackerspacu. Členové Labky často pracují v IT v ostravských firmách, takže se využívají technologie jako Docker, OpenStack, Kubernetes a další. K serverům přibude ještě jedna důležitá věc, a sice grafické karty, na kterých poběží neuronové sítě. Pomocí nich se má s daty pracovat a vytvářet predikce.


Autor: Jan Sedlák

A co se dá z takto nasbíraných a zpracovaných dat zjišťovat? Lze se například připojit na systémy třetích stran a pak ovládat větrání objektu. K dispozici budou informace o aktuálním znečištění, ze kterých se dá vycházet při nastavování takových systémů. Do spolupráce se plánují zapojit také další subjekty, zájem má třeba Moravskoslezský kraj a prachovým částicím se rovněž věnují na Báňské univerzitě.

SenseNet do určité míry supluje činnost Českého hydrometeorologického ústavu, který informace o ovzduší samozřejmě také má. Problémem ovšem je, že není schopný je pořádně poskytovat třetím stranám. Data jsou uložena ve starých databázích a je nutné je zdlouhavě překlápět ručně. O nějakých automatizovaných otevřených datech nemůže být řeč.

EBF 2018 tip v článku řečníci Lupa

Labka chystá všechny údaje postupně uvolňovat jako open source. K dispozici bude jak veškerý software, tak již brzy také schémata a další informace o samotném hardwaru. „Díky tomu by se SenseNet mohl postupně rozšířit také do dalších částí Česka, zájem má třeba Brno. Informace by šlo sbírat a pak je zveřejňovat všem zájemcům jako open data,“ plánuje Tomáš Petrů. K dispozici bude také API.

Další informace o SenseNetu jsou zveřejňovány na webu, blogu a na GitHubu.

Našli jste v článku chybu?